问题
问答题
已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆形,距月球表面高度为H,飞行周期为T,月球的半径为R,引力常量为G.求:
(1)月球的质量;
(2)若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动的近月飞船,则其绕月运行的线速度应为多大.
答案
(1)设月球质量为M,“嫦娥一号”的质量为m,根据万有引力定律和牛顿第二定律,
对“嫦娥一号”绕月飞行有G
=mMm (R+H)2
(R+H)4π2 T2
解得M=4π2(R+H)3 GT2
(2)设绕月球表面做匀速圆周运动的飞船的质量为m0,线速度为v0,
根据牛顿第二定律,对飞船绕月飞行有G
=m0Mm0 R2 v02 R
又M=
,联立可解得v0=4π2(R+H)3 GT2 2π(R+H) T R+H R
答:(1)月球的质量为
;4π2(R+H)3 GT2
(2)若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动的近月飞船,则其绕月运行的线速度应为2π(R+H) T
.R+H R